تستخدم قناديل البحر عديمة الدماغ عيونها وحزم أعصابها للتعلم

A photo of a Caribbean box jellyfish with four rhopalia circled in white.


بالنسبة لقنديل البحر الكاريبي، فإن التعلم أمر لا يحتاج إلى تفكير.

في تجربة جديدة، تعلمت هذه الحيوانات اكتشاف العوائق وتجنبها على الرغم من عدم وجود دماغ مركزي لها، حسبما ذكر الباحثون في 22 سبتمبر علم الأحياء الحالي. هذا هو الدليل الأول على أن قناديل البحر يمكنها إنشاء روابط عقلية بين الأحداث – مثل رؤية شيء ما والركض نحوه – وتغيير سلوكها وفقًا لذلك.

يقول جان بيليكي، عالم الأخلاقيات العصبية بجامعة كيل في ألمانيا: “ربما لا يحتاج التعلم إلى نظام عصبي معقد للغاية، بل إن التعلم جزء لا يتجزأ من الخلايا العصبية، أو دوائر محدودة للغاية”. إذا كان الأمر كذلك، فإن الاكتشاف الجديد يمكن أن يساعد في تتبع كيفية تطور التعلم عند الحيوانات.

الجهاز العصبي لقنديل البحر الكاريبي (تريبيداليا سيستوفورا) تتضمن أربعة روباليا على شكل مقابض تتدلى من جرس جسدها. يحتوي كل روباليوم على ست عيون وحوالي 1000 خلية عصبية. تستخدم قناديل البحر رؤيتها للمساعدة في التنقل بين جذور أشجار المانجروف في البحيرات الاستوائية حيث تصطاد فرائس القشريات الصغيرة.

النسيج بين الجذور ليس بالأمر السهل. قنديل البحر الكاريبي الصندوقي يحكم على مسافة الجذر بناءً على مدى الظلام الذي يبدو عليه بالنسبة للمياه المحيطة به – أي تباينه. في المياه الصافية، تتلاشى الجذور البعيدة فقط في الخلفية، أو تكون ذات تباين منخفض. ولكن في المياه العكرة، حتى الجذور القريبة يمكن أن تمتزج مع محيطها.

يمكن أن تصبح المياه عكرة بسرعة بسبب المد والجزر والطحالب وعوامل أخرى. تساءل بيليكي وزملاؤه عما إذا كان بإمكان قناديل البحر الكاريبي الصندوقية أن تتعلم أن الأجسام منخفضة التباين، والتي قد تبدو بعيدة في البداية، كانت في الواقع قريبة.

وضع الفريق 12 قنديل بحر في خزان دائري محاط بخطوط رمادية وبيضاء منخفضة التباين ومتناوبة. وصورت الكاميرا سلوك الحيوانات لمدة سبع دقائق تقريبًا. في البداية، بدا أن قنديل البحر يفسر الخطوط الرمادية على أنها جذور بعيدة وسبح في جدار الخزان.

لكن يبدو أن تلك الاصطدامات دفعت قناديل البحر إلى التعامل مع الخطوط الرمادية وكأنها جذور قريبة في المياه العكرة، وبدأت الحيوانات في تجنبها. زاد متوسط ​​مسافة الهلام من جدار الخزان من حوالي 2.5 سم في أول دقيقتين إلى حوالي 3.6 سم في الدقائق الأخيرة. انخفض متوسط ​​ارتطامهم بالحائط من 1.8 في الدقيقة إلى 0.78 في الدقيقة.

يقول ناجاياسو ناكانيشي، عالِم الأحياء التطورية بجامعة أركنساس في فايتفيل، الذي درس الجهاز العصبي لقناديل البحر، لكنه لم يشارك في العمل الجديد: “لقد وجدت ذلك مذهلًا حقًا”. “لم أعتقد أبدًا أن قناديل البحر يمكن أن تتعلم حقًا.”

صورة لقنديل البحر الكاريبي المربع مع أربعة روباليا محاطة بدائرة باللون الأبيض.
تحتوي كل قنديل البحر الكاريبي الأربعة (المحاطة بدائرة) على ست عيون وحوالي 1000 خلية عصبية لمعالجة ما يرونه.إيزابيلا باير وبوب ويبر وجان بيليكي

ينظر عالم الأحياء العصبية بيورن بريمبز إلى النتائج بحذر أكبر، مشيرًا إلى العدد الصغير من قناديل البحر التي تم اختبارها والتباين في أدائها. يقول بريمبز، من جامعة ريغنسبورغ في ألمانيا: “أريد أن يكون هذا صحيحا، لأنه سيكون رائعا للغاية”. التجارب على المزيد من قناديل البحر يمكن أن تقنعه بأن الحيوانات تتعلم حقًا.

وفي تجارب أخرى، قام بيليكي وزملاؤه بقص الروباليا من قناديل البحر ووضعوا تلك الحزم العصبية التي تحمل العين أمام الشاشة. نوع من مثل هذا المشهد في البرتقالة البرتقالةيقول بيليكي، باستثناء أن عيون قنديل البحر ليس لديها جفون لتفتحها. عرضت الشاشة أشرطة رمادية فاتحة منخفضة التباين، في حين أعطى القطب الكهربائي للروباليا نبضًا كهربائيًا ضعيفًا، مما يحاكي الإحساس بالاصطدام بشيء ما.

أدى هذا التدريب إلى بدء الروباليا في الاستجابة للأشرطة منخفضة التباين التي تجاهلوها في البداية. بدأوا في إرسال أنواع الإشارات العصبية التي يطلقونها عندما يبتعد قنديل البحر عن أي عائق. يشير هذا إلى أن الروباليا وحدها يمكنها أن تتعلم أن العوائق التي تبدو بعيدة ومنخفضة التباين هي في الواقع قريبة بما يكفي لتجنبها – وهو ما يشير بدوره إلى أن الروباليا هي مراكز تعلم قنديل البحر الصندوقي الكاريبي.

يقول كين تشينج، عالِم الأحياء السلوكية بجامعة ماكواري في سيدني: “هذا هو الجزء الأكثر روعة في البحث”. “هذا يقودنا إلى خطوة واحدة نحو كيفية عمل الأسلاك.”

بالنسبة لعالمة الأحياء العصبية جاييل بوتون أميوت، فإن تتبع التعلم إلى الروباليا يثير أسئلة جديدة. “لديهم أربعة من هذه الأشياء في أجسادهم، فكيف يعمل ذلك؟” هي تسأل. “كيف يتم التنسيق؟” وإذا فقد قنديل البحر واحدًا من الروباليا الخاصة به، فهل ينسى كل ما رأته تلك العيون وتعلمته الخلايا العصبية؟ أو هل يتذكرها الروباليا الأخرى؟

تشير الأبحاث التي أجراها بوتون أميوت في جامعة فريبورغ في سويسرا إلى قدرات تعليمية مماثلة لدى شقائق النعمان البحرية. مثل قناديل البحر، فهي تنتمي إلى مجموعة من الحيوانات تسمى اللاسعات. وتقول: “إن إظهار أن الكائنات المجوفة مختلفة جدًا (يمكن لكليهما التعلم) يعني أنه من المحتمل أن يكون ذلك منتشرًا على نطاق واسع داخلها”، وربما يمكن لأسلافهم المشتركين أن يتعلموا أيضًا.

يقول ناكانيشي: “ربما تطور (التعلم) عدة مرات في تطور الجهاز العصبي”. إن الكشف عن الآلية الخلوية والكيميائية وراء التعلم في قناديل البحر أو غيرها من الحيوانات يمكن أن يسلط الضوء على هذا الأمر. ويقول: “إذا كان هناك الكثير من أوجه التشابه في آلية كيفية تعلمهم، فإن ذلك من شأنه أن يوحي بالسلالة المشتركة”. “ولكن إذا تطورت بشكل مستقل، فربما تتوقع آليات تعلم مختلفة تمامًا.”

(علامات للترجمة)بلا عقل



Source link

[tags]

#تستخدم #قناديل #البحر #عديمة #الدماغ #عيونها #وحزم #أعصابها #للتعلم